在電影《黑客帝國》中，尼歐與一伙人接觸之後才知道原來自己生活的世界只是母體創造出來的幻影︰幾百年前人類與失去控制的機械爆發戰爭，人類企圖製造彌天濃煙遮蔽作為機器活動能源的太陽光，結果卻被機器們反將了一軍。機器捕獲人類並大量養殖，利用人體產生的生化能源補給自己，而為了不使人類因為恐懼和沮喪而失去生產力，他們將電子訊號接上人腦神經，使養殖槽裡的人類擁有如同活在真實世界一般的感官經驗，相信自己依然活在真實的世界。
可怕的「桶中腦」猜想（英語：Brain in a vat，又稱「缸中之腦」brain in a jar）
這樣的想法在哲學家眼裡並不新奇，哲學界一直都有層出不窮的古怪點子，比方說一模一樣的兩個地球（也叫孿生地球）、泥沼和閃電作成的人等等，而桶中腦就是其中一個。我們可以想像，有一個古怪且聰明的博士，他平常的休閒就是到街上把路人弄迷昏帶回實驗室，然後挖出腦子接上管線放進機器桶裡。博士的機器桶是很高級的產品，它不但可以補給人腦活動需要的營養，也可以適當地輸入電流刺激製造感官經驗，使桶子裡的人腦以為自己依然活在真實世界。
指涉的條件
人們會用一些東西來指涉（refer）或表示（represent） 另外一個東西。比方說當我們在路上看到一個有Y字圖案的板子，我們會說這個Y字圖案畫的是岔路，這個板子是用來表示前面有叉路，而當我們看到黑板上方康德的肖像，我們會說這個肖像畫的是康德，這張圖指涉的是康德這個人等等。在這裡我們可以問一個問題︰在什麼樣的條件下一個東西會表示著另外一個東西？
看了叉路和康德的例子，或許我們會猜測，一個東西表示另外一個東西的條件就是，前者和後者看起來有所相似。是這樣嗎？當兩個東西互相類似的時候，其中一個一定表示另外一個嗎？我們可以看看下面這個例子︰
情況1.
小白鹿決定要畫一張小海報來慶祝自己終於寫完五份期末報告，他在桌上鋪平畫紙，調好顏料，決定先出門填飽肚子再回來好好幹這件大事。結果小白鹿後腳關上門，一隻無辜的獨角仙前腳就栽進了顏料裡。獨角仙心想「幹，好臭，我怎麼這麼可憐」，一面掙扎著爬回桌上，然後因為顏料厚重的氣味而喪失了方向感，在畫紙上亂爬。小白鹿回到房間之後，發現桌上的獨角仙和被沾了顏料的獨角仙弄髒的畫紙，令他感到驚訝的是，迷失方向的獨角仙亂爬亂爬而留下的顏料痕跡竟然儼然是一幅康德的肖像！
現在問題來了。當一個畫家替黑格爾畫了速寫，我們會說那張速寫畫的是黑格爾，那麼，在情況1裡，我們是否會說畫紙上畫的是黑格爾？
不，我們似乎不會想這樣說。一般人大概不會認為獨角仙碰巧在畫紙上弄出的圖案是代表了另外一個東西，就算這個圖案和那個東西極端地相似。
情況1說明了，並不是當兩個東西相似的時候我們就會認為其中一個表示另外一個。這蘊含了兩個東西之間的相似並不是這兩個東西之間有表示關係的充分條件。事實上，我們可以很輕易地舉出其他例子來說明兩個東西之間的相似也不是這兩個東西之間有表示關係的必要條件，比方說文字。「黑格爾」這三個字排在一起時表示的是黑格爾這個人，但是這三個字卻跟這個人看起來一點也不相似。
於是我們知道，兩個東西之間是不是相似跟這兩個東西之間是否存在表示關係沒有什麼牽連。接下來讓我們看看另外兩個例子︰
情況2.
小白鹿把情況1中的獨角仙在畫紙上亂爬而成的圖案裱起來掛在牆上。畢竟一隻獨角仙在紙上隨機亂爬就描出酷似康德的圖案這種事可不是天天都會發生的，值得紀念。
過了幾天，正當小白鹿在觀賞影集「六人行」的時候（自從期末報告寫完之後，小白鹿就天天看六人行），小白鹿那隔天要考哲學史的笨蛋室友抓了一堆筆記紙衝進門來︰「你知道古典主義哲學的代表人物有誰嗎？」每天都被蠢問題荼毒的小白鹿頭也不回，不耐煩地指了指牆上掛著的那張圖。
情況3.
回到情況1中的情節，不過這一次掉進顏料裡的是一隻非常聰明且具有很高的藝術天分和視覺系統以及樂觀開朗個性的獨角仙。當牠栽進顏料裡時，心裡想的不是任何怨天尤 人的牢騷，而是「哞，算你（指小白鹿）有眼福，我就來畫個康德吧！」。於是他憑藉著幾天前在小白鹿借回家的書上偷瞄到的康德相片的記憶和強大的構圖能力，拖著沾了顏料的身體在畫紙上來回爬行，勾勒出栩栩如生能以假亂真的康德輪廓。
在情況2中，我們會傾向於認為當小白鹿指著牆上的畫時，那幅畫的確是表示著康德，至少我們會說，小白鹿用那幅畫來（向笨蛋室友）表示康德。而在情況3中，我們會傾向於認為那隻聰明的獨角仙畫出來的康德的確是表示了康德。
為什麼會這樣？情況1和情況2、情況3之間有什麼差別以至於我們會認為情況 2、情況3裡的畫有和康德之間有表示關係而情況1裡沒有？雖然目前的學術進展還沒有辦法把這件事情說得很清楚，不過我們可以大略鉤勒出箇中原因︰因果關係（causal relation）。
當一幅肖像指涉康德的時候，這幅肖像的產生康德之間一定有因果關係。比方說這幅肖像是來自於某隻聰明的獨角仙的手筆，而這隻獨角仙作畫時是根據記憶中的心靈圖像（mental image），獨角先關於康德的心靈圖像是幾天前在書上看到康德的圖片之後記下來的，而書上康德的圖片是從某張康德生前照的相片拷貝的。也就是說，我們依循著這幅畫誕生的因果路線往回找，可以找到康德。
而如果一幅畫和一個人之間毫無因果關係，比方說，根本不認識康德的獨角仙沾了顏料在桌上亂爬碰巧弄出了跟康德極度相似的圖，就算這幅圖和康德真的超像，我們也不會認為這幅圖畫的是康德。
於是我們知道，如果a和b之間沒有因果關係，他們之間就不會有指涉關係。也就是說，因果關係是指涉關係的必要條件。也就是說，一張圖片並不會本質地必然地（essentially and necessarily）具有指涉功能，它必須滿足具有因果關係之類的條件。
從語言到文字和心靈圖像
上面討論了圖片具有指涉功能的條件，事實上，提出桶中腦的Putnam會主張不只是圖片不會本質地必然地具有指涉功能，我們所使用的文字和我們心裡浮現的心靈圖像本身也不會本質地必然地具有指涉功能。
文字不會本質地必然地具有指涉功能這件事情可以相當簡單地說明，比方說我們可以想像獨角仙拖著顏料在畫紙上碰巧弄出的圖案不是康德的肖像，而是歪歪扭扭的圖案，在這樣的情況下，除非我們認為這隻獨角仙認識字，否則我們不會認為紙上的圖案是在表達一些意義。
當我們想起某個人的時候，他的容貌會以心靈圖像的形式在我們的心裡浮現，基本上這是一件好事情，除非你剛失戀。而通常當我們的心裡浮現某個人的容貌的心靈圖像時，我們會說這個心靈圖像指涉的是這個人。
基本上，我們要先對外在世界的東西有所認識，才會有相對應的心靈圖像。在這樣的情況之下，我們要怎麼說明一個心靈圖像並不是本質地必然地指涉某個東西？Putnam提供了一個假想的例子︰
情況4.
一個遙遠的星球（姑且叫它「K星」吧）上住了跟我們在各方面都一樣的K星人，K星本身也和地球非常相似，唯一不一樣的地方是，K星上沒有任何的植物。而因為K星所在方圓幾十萬光年範圍內的任何星球也都沒有樹，所以K星人基本上從來沒見過樹。
有一天，K星裡某一臺印表機故障了，在碳粉針亂打之下巧合地印出了一張跟這張圖一模一樣的圖：K星人們感到很新奇，他們傳閱這張圖，可是卻沒有人知道那張圖裡的東西是什麼鬼。他們之中有一些人晚上回家之後依然想著那張圖裡的東西，試圖分析它可能的性質和功用。
情況4有一個顯而易見的結果︰因為K星人和地球人有一樣的身體和腦神經結構，所以當K星人想著那張圖的時候，他們的腦子裡浮現的心靈圖像和我們想到那張圖的時候腦子裡所浮現的心靈圖像是一模一樣的。但是我們會認為我們心裡的心靈圖像指涉樹，而不會認為K星人心裡的心靈圖像指涉樹。
Putnam認為這個思想實驗的結論很簡單︰因為同一個心靈圖像有時候會代表某一個（種）特定的東西，有時候不會，所以顯然有一些額外的條件決定心靈圖像是不是具有指涉能力，所以心靈圖像並不具有本質上必然的指涉能力。
回到桶中腦
現在讓我們來回想一下桶中腦的故事。Putnam的想法很簡單︰當K星人心裡浮現跟我們想到樹時心裡浮現的東西一樣的心靈圖像時，他們的心靈圖像並不指涉樹，而我們也不會說他們在想的東西是樹。那麼，當一個桶中腦藉由電流刺激產生就象是我們面對一顆紅蘋果時會產生的感官經驗時，他的感官經驗中的那個酷似紅蘋果的心靈圖像是否指涉紅蘋果？
Putnam認為，我們甚至可以假想一個更極端的故事︰事實上根本不曾有過桶中腦的感官經驗所描述的外在世界，因為那個機器桶和機器桶裡的大腦是由於一次激烈的行星爆炸而碰巧產生的。在這樣的情況之下，就如同K星上的印表機碰巧印出了酷似大樹的圖一樣，機器桶也是碰巧不斷地輸入會讓桶中腦產生如同面對一顆紅蘋果般的感官經驗罷了。
在這樣的情況下，當桶中腦想著「哞，我眼前有一顆紅蘋果」的時候，他的「紅蘋果」並不指涉外在世界的紅蘋果（根本不曾有過那種東西），如果要說那句話有意義的話，頂多它指涉的是某一段固定的電流刺激。因為當我們沿著「紅蘋果」的因果連結往回追溯，我們找不到外在世界的紅蘋果，頂多我們只能找到來自於在大爆炸中碰巧形成的機器桶產生的一段固定的電流刺激。
Putnam把那些並不指涉外在世界的東西的桶中腦所說的話稱為「桶中語（vat-English）」，根據Putnam桶中語無法談論那些桶中腦以為它可以談論的事情，因為桶中語裡的名詞無法指涉那些桶中腦以為它可以指涉的東西。一個桶中腦用桶中語談論的可能不只是紅蘋果，隨著輸入的電流刺激的多樣，他還有可能談論其他的東西，比方說六人行、喬治華盛頓、太監。他甚至有可能在經由電流刺激觀賞過黑客任務之後（幸好我們不需要面對「要經由行星爆炸碰巧形成一個內建黑客任務的機器桶需要多大的運氣」之類的問題）開始使用桶中語思考「我是一個桶中腦嗎？」之類的問題。但是因為桶中語裡的名詞沒有桶中腦所以為的指涉功能，所以在桶中語裡「我是一個桶中腦」裡的「桶中腦」指涉的其實不是想這件事或者說這句話的桶中腦本身，而是某一段或者某幾段電流刺激。也就是說，雖然一個桶中腦的確是桶中腦，但是他自己無法用桶中語把這件事情表達出來，他說出來的或是他想到的頂多只能是「我是一個信號某某某（代表電流刺激）」，而這句話顯然是錯的，因為他是一個桶中腦，而不是一段電流刺激。
於是Putnam宣稱說，桶中腦論證的第一個前提是自我推翻的︰當它被某個人想到或是被某個人說出來，就會自動變成假的。我們可以把Putnam的論證理解成下面這樣︰
一個明顯的點是，Putnam的結論來得太快了，因為[並非碰巧產生的桶中腦]是可能的︰的確可能有一些桶中腦，他所使用的桶中語裡的名詞和他的心靈圖像可以經由因果連結追溯到紅蘋果和黑客任務（然後途中會經過一個惡毒的科學家），在這樣的情況之下，我們沒有理由說這些桶中腦的桶中語沒辦法用來談論他們以為他們在談論的東西。所以「我是桶中腦」並不是總是是自我推翻的。不過有人認為並不覺得像Putnam這麼腦洞大開的哲學家會犯這種簡單錯誤，或許他有在書中說明他的論證只適用於碰巧產生的桶中腦，只不過我們不小心忽略了。
人之所以能感覺到這個世界，是因為人自身有一套感官系統（眼睛、耳朵、鼻子，皮膚的觸覺），這些聽覺視覺觸覺等器官通過神經把感知到的信息傳遞給大腦，大腦再進行處理，使我們能感受到這個世界。正如文章開頭所講的一旦有外部進行幹涉，使這些器官接受和傳遞出一種和現實世界一模一樣的假的信息呢？人的大腦還能分辨嗎？比如，曾經有人給狗帶上VR眼鏡(虛擬實境技術)，狗狗一下子懵逼了，完全不知道自己看到的一切究竟是真實的，還是假象。因此，人們所說的「客體」只不過是心智想像出來的幻覺和假象在人腦的投影，所以才有構成主義派的哲學家們認為與其說我們發現現實，不如說我們的感官系統構成現實，這樣聽起來有點哲學中的唯心主義的感覺。按照桶中腦的猜想，人感官經驗甚至能攪亂人對因果的判斷，不禁暗自納悶究竟誰才是這一切認知混亂之源，是那些鏡子中的假象，還是真實的世界。